Thành phố Hải Dương nằm ở vị trí trung tâm tỉnh, phía bắc giáp huyện Nam Sách, phía đông giáp các huyện Kim Thành vàThanh Hà, phía tây giáp huyện Cẩm Giàng, phía nam giáp huyện Gia Lộc, phía đông nam giáp hai huyện Thanh Hà và Tứ Kỳ. Thành phố Hải Dương nằm cách Thủ đô Hà Nội 57 km về phía đông, cách thành phố Hải Phòng 45 km về phía tây. Diện tích thành phố là 7.138,60 ha, với dân số: 253.893 người (2009)[2]
Các sông lớn chảy qua thành phố có sông Thái Bình đi qua giữa thành phố, ở phía nam có sông Sặt, chi lưu sông Thái Bình. Sông Kinh Thầy ở phía đông phân định xã Ái Quốc (TP Hải Dương) và xã Lai Vu (Kim Thành). Ngoài ra, còn có các hồ điều hòa: Bạch Đằng và Bình Minh, là những hồ lớn của thành phố.